本发明涉及除杂筛分技术领域，尤其涉及一种光纤扭转测量装置及方法。
背景技术：
光纤的制备是将光纤预制棒在馈送系统的控制下送入拉丝炉内，光纤预制棒的端头在拉丝炉内超过2000℃下熔化，粘度减小，在表面张力作用下迅速收缩变细，并由牵引装置以合适的速度及张力向下拉成细丝，最后经过冷却、涂覆与紫外固化工艺生产出光纤成品，最后通过收卷装置将光纤收纳在光纤盘上。
在光纤的拉丝生产过程中，光纤需要经过牵引用的轮子，由于轮子位置的偏移容易导致光纤产生扭转应力，给光纤的后续加工带来不利影响。
传统的光纤扭转测试方法是采用人工手动测试，将光纤盘上的光纤拉出一段长度，然后将光纤的端部靠近拉出的光纤的后段，查看光纤是否出现回转螺旋的状况，该测试方法只能定性的查看光纤是否存在扭转，操作繁琐，劳动强度大，不能定量的测试光纤具体的扭转程度，无法精确的调节牵引用的轮子来消除牵引过程中产生的扭转应力。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种光纤扭转测量装置，解决目前技术中传统的光纤扭转测试采用人工手动测试，测试误差大，无法定量的测出光纤的扭转程度问题。
为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：
一种光纤扭转测量装置，包括放线机构、长度计量单元和偏转指示机构，所述的放线机构上装置光纤盘并带动光纤盘旋转沿着竖直方向进行光纤的放线，所述的偏转指示机构包括连接在光纤端部的指示标以及位于光纤周向不同角度上的标靶一和标靶二，从指示标指向标靶一开始放线机构带动光纤盘进行放线直至指示标转动到指向标靶二为止，长度计量单元获取此过程的放线长度。本发明所述的光纤扭转测量装置利用放线机构将光纤盘上光纤沿着竖向呈自由状态放线，当光纤存在扭转应力时，光纤便会发生周向的转动，利用偏转指示机构将光纤的轴向转动放大到可定量测量的状态，在放线过程中指示标从指向标靶一转动到指向标靶二即代表光纤本身存在标靶一与标靶二之间夹角的扭转度，获取指示标从指向标靶一转动到指向标靶二这个过程的放线长度，将标靶一与标靶二夹角除以放线长度即可定量的得到该光纤的扭转量，取代传统人工测量的方式，测量精度高、效率高，可根据测量结果精确的调整牵引用的轮子，提高光纤生产品质。
进一步的，所述的偏转指示机构的标靶一和标靶二为光接收器件，所述的指示标发射出用于照射标靶一和标靶二的光线，在标靶一和标靶二被光线照射到时即被触发，代表指示标已转动到设定的角度，提高测量的精确性。
进一步的，所述的偏转指示机构还包括发射出竖直向上的光线的线光源，指示标上设置用于将光线反射至横向的反射面，结构简单，能稳定可靠的指示出转动角度，保障扭转度测量的精度。
进一步的，所述的放线机构为放线伺服电机，光纤盘连接在放线伺服电机的转轴上，放线稳定，控制精度高，提高扭转度测量结果的精确度，。
进一步的，所述的放线机构连接在升降机构的滑块上，在放线机构进行放线时，升降机构带动放线机构上升并保持光纤端部的指示标高度不变，使得指示标与标靶一和标靶二始终保持同高的状态，提高指示的准确性，从而提高光纤扭转度的测量精度。
进一步的，还可以将所述的标靶一和标靶二连接在升降机构的滑块上，在放线机构进行放线时，升降机构带动标靶一和标靶二下降并保持光纤端部的指示标与标靶一和标靶二的相对高度不变，同样的使得指示标能精确的指示向标靶一或标靶二，提高光纤扭转度的测量精度。
进一步的，所述的升降机构包括升降伺服电机、丝杆和导轨支架，升降伺服电机的转轴与丝杆连接，滑块连接在丝杆上并在升降伺服电机的转动下沿着导轨支架升降，结构简单，升降稳定可靠性高，升降控制精度高，确保测量放线长度的精确度。
进一步的，所述的长度计量单元包括主控器，所述的放线伺服电机通过放线伺服电机驱动器与主控器连接，所述的升降伺服电机通过升降伺服电机驱动器与主控器连接，主控器通过放线伺服电机驱动器的信号或升降伺服电机驱动器的信号计算出指示标从指向标靶一转动到指向标靶二为止时的放线长度。利用放线伺服电机或升降伺服电机的转动状况来计量放线长度，计量精度高，并且可方便的实现自动化测量，通用性强，有效降低操作人员的工作强度。
进一步的，所述的主控器连接有显示器，用于显示放线长度以及由主控器计算得出的光纤扭转度的接货。
一种光纤扭转测量方法，其特征在于，在光纤盘的光纤端部连接指示标，将光纤盘沿着竖直方向自由放线，并且在光纤的周向上设置位于光纤周向不同角度上的标靶一和标靶二，从指示标指向标靶一开始进行放线直至指示标在光纤的扭转应力作用下转动指向标靶二为止，获取此过程的放线长度，标靶一和标靶二之间的夹角与放线长度的比值即为此光纤盘的光纤的扭转量。本发明所述的光纤扭转测量方法通过定量的测量光纤盘放线过程中的光纤的放线长度以及旋转角度，从而可以定量精确给出该光纤的扭转量，取代传统人工定性测量的方式，测量精度高，便于对光纤拉丝生产设备的调整，有效提高光纤拉丝质量。
与现有技术相比，本发明优点在于：
本发明所述的光纤扭转测量装置及方法可定量的测量光纤的扭转量，取代传统人工定性测量方式，测量精度高、效率高，可根据测量结果精确的调整牵引用的轮子，提高光纤生产质量；能够对所有种类的光纤进行测试，通用性强，自动化程度高，能够有效的降低操作人员的工作强度。
附图说明
图1为光纤扭转测量装置实施例一的结构示意图；
图2为光纤扭转测量装置实施例二的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开的一种光纤扭转测量装置及方法，取代人工手动测量的方式，能够定量的测试出光纤的扭转程度，测试精确度高、效率高，确保能够精确的调节光纤拉丝生产中牵引用轮子的位置，消除光纤生产过程中产生的扭转，提高光纤生产质量，有利于光纤后续的生产加工。
光纤扭转测量方法，主要工作过程为，将光纤盘沿着竖直方向自由放线，在光纤盘的光纤端部悬挂连接一个指示标21，并且在光纤的周向上设置位于光纤周向不同角度上的标靶一22和标靶二23，设标靶一22和标靶二23之间的夹角为α，如果光纤存在扭转应力的话，则在放线过程中，光纤自身会发生周向的转动，从指示标21指向标靶一22开始进行放线直至指示标21在光纤的扭转应力作用下转动指向标靶二23为止，测量获取此过程的放线长度，标靶一和标靶二之间的夹角与放线长度的比值即为此光纤盘的光纤的扭转量。
基于上述光纤扭转测量方法的光纤扭转测量装置，如图1所示的实施例一，主要包括放线机构1、长度计量单元和偏转指示机构2，所述的放线机构1上装置光纤盘3并带动光纤盘3旋转沿着竖直方向进行光纤31的放线，所述的偏转指示机构2包括连接在光纤31端部的指示标21以及位于光纤31周向不同角度上的标靶一22和标靶二23，从指示标21指向标靶一22开始放线机构1带动光纤盘3进行放线直至指示标21转动到指向标靶二23为止，长度计量单元获取此过程的放线长度。
放线机构1为放线伺服电机，光纤盘3连接在放线伺服电机的转轴上，放线机构1由升降机构4带动在放线过程中上下升降，升降机构4主要包括升降伺服电机41、丝杆42、滑块43和导轨支架44，连接在升降机构4的滑块43上，升降伺服电机41的转轴与丝杆42连接，滑块43连接在丝杆42上并在升降伺服电机41的转动下沿着导轨支架44升降，在测量过程中放线机构1进行放线时，升降机构4带动放线机构1上升并保持光纤31端部的指示标21高度不变；
长度计量单元主要包括主控器5，主控器5可采用PLC、计算机、单片机、FPGA等，所述的放线伺服电机通过放线伺服电机驱动器51与主控器5连接，所述的升降伺服电机41通过升降伺服电机驱动器52与主控器5连接，主控器5通过放线伺服电机驱动器51的信号或升降伺服电机驱动器52的信号计算出指示标21从指向标靶一22转动到指向标靶二23为止时的放线长度，利用放线伺服电机或升降伺服电机的转动状况来计量放线长度，计量精度高，主控器5连接有用于显示测量结果的显示器6，方便直观的查看测量出的光纤扭转量；
在本实施例中，偏转指示机构2还包括设置在指示标21下方的发射出竖直向上的光线的线光源24，指示标21底部设置用于将光线反射至横向的反射面，指示标21的上部夹住固定在光纤的端部，偏转指示机构2的标靶一22和标靶二23为光接收器件，在光线照射标靶一22和标靶二23上时即代表指示标21已转动到设定的角度，标靶一22和标靶二23与主控器5连接，当标靶一22被照射到时代表测量开始，当标靶二23被照射到时代表测量结束，主控器5控制升降伺服电机41和放线伺服电机驱动器51同步停止，并且主控器5计算获取此过程的放线长度L，在本实施例中，标靶一22与标靶二23之间的夹角为180度，则光纤的扭转量为(180/360)/L，扭转量单位为r/m。
上述光纤扭转测量装置的具体工作过程为：
将光纤盘3安装到放线伺服电机上，并在光纤盘3的光纤的端部装置上指示标21，调节指示标21在光纤31周向上的位置使得光线照射向标靶一22；
升降伺服电机41在主控器5的控制下通过丝杆42带动滑块43沿着导轨支架44上升，并且放线伺服电机同步旋转光纤盘3释放光纤31，保持指示标21的高度不变，指示标21在光纤扭力的作用发生水平方向的转动；
在指示标21反射的光线照射到标靶二23时，升降伺服电机41和放线伺服电机同时停止，主控器5通过放线伺服电机驱动器51的信号或升降伺服电机驱动器52的信号计算出放线长度，然后主控器5计算出的光线扭转量在显示器上显示出来。
如图2所示的实施例二，与实施例一的不同点在于，标靶一22和标靶二23连接在升降机构4的滑块43上，线光源24也连接在滑块43上，在放线机构1进行放线时，升降机构4带动标靶一22和标靶二23下降并保持光纤31端部的指示标21与标靶一22和标靶二23的相对高度不变，同样能精确、高效的测量出光纤的扭转量。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。